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2015 年度 実施状況報告書

遠隔炭素-水素結合官能基化反応による新規ビナフトールの合成

研究課題

研究課題/領域番号 15K17859
研究機関奈良工業高等専門学校

研究代表者

亀井 稔之  奈良工業高等専門学校, 物質化学工学科, 准教授 (70534452)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード多環芳香族化合物 / C-H結合活性化 / 有機半導体材料
研究実績の概要

ビナフトールを出発原料とし、ヒドロキシ基を配向基として利用することにより、8位の官能基化ができないか検討を行った。種々触媒、反応剤の検討を行ったところ、8位を官能基化することはできなかったが、銅触媒をもちいた場合、8位に分子内でヒドロキシ基が反応し、酸素で縮環した化合物ペリキサンテノキサンテン(PXX)が得られることがわかった。反応は低収率であったが種々条件を検討したところ、銅触媒の配位子として、Nーメチルイミダゾール、酸化剤として空気中の酸素を用いることにより、高収率でPXXが得られることを見出した。
PXXはソニー株式会社から公表されている、ローラブルィスプレイの正孔輸送材料として知られているものの、その合成例は非常に少なく、あまり研究が進んでいない化合物である。本手法はPXX誘導体の効率的合成法となりうることからさらなる研究進捗が見込まれる。
実際、ビナフトール上に置換基を導入してある化合物をもちいた場合でも効率よく進行し、置換PXXが中程度から高収率で得られることが明らかとなった。
本研究の目的であった8位への置換基への導入はできなかったが、8位導入への足がかりである、環化反応を見いだすことができた。
今後は、PXXの変換反応を種々検討するとともに、本申請の本題である、8位置換基の導入に関して、ヒドロキシ基を反応しないように保護することにより、触媒、反応剤の検討を行いたいと考えている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

実際の反応の進行達成できていないが、本申請とは異なる非常に興味深く有用な反応を見出し。その反応の詳細を検討することに注力した。ビナフトールは合成できていないものの、8位の活性化には進行していること、反応にはヒドロキシ基が必須であり、ヒドロキシ基が配向基として機能していることは大きな収穫である。

今後の研究の推進方策

ヒドロキシ基を反応しないように保護することにより、触媒、反応剤の検討を行うとともに、申請内容の重点を少しPXX誘導体合成に移行する。実際の申請内容がうまくいかない場合でも、PXX合成に関する進捗が報告できるように研究を進める。

次年度使用額が生じた理由

実験計画と異なる反応が発見されその反応に注力したためにその解析に時間がかかり薬品代を消費するに至らなかった。

次年度使用額の使用計画

来年度は本申請の反応と、見出した反応の2つに注力するために本年よりも使用量が増えると考えられる

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2015

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] Cu-catalyzed oxidative C-H/C-O cyclization of binaphthols using air as the sole oxidant: Efficient synthesis of PXX derivatives2015

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Kamei, Mizuho Uryu, Toyoshi Shimada
    • 学会等名
      Pacifichem2015
    • 発表場所
      ハワイコンベンションセンター
    • 年月日
      2015-12-19 – 2015-12-19
  • [学会発表] Cu-Catalyzed Aerobic Oxidative C-H Functionalization/C-O Cyclization of 2,2’-Binaphthols; Efficient Synthesis of PXX Derivatives2015

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Kamei, Mizuho Uryu, Toyoshi Shimada
    • 学会等名
      IKCOC13
    • 発表場所
      リーガロイヤルホテル京都
    • 年月日
      2015-11-12 – 2015-11-12
  • [学会発表] 空気中の酸素を再酸化剤として用いた銅触媒によ る酸化的 C-H 活性化/C-O 環化反応:効率的PXX誘 導体合成法の開発2015

    • 著者名/発表者名
      亀井稔之、瓜生瑞穂、嶋田豊司
    • 学会等名
      第62回有機金属化学討論会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス
    • 年月日
      2015-09-09 – 2015-09-09

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公開日: 2017-01-06  

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